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微生物發(fā)酵罐在培養(yǎng)甲醇畢赤酵母中的作用

 更新時(shí)間:2023-11-01 點(diǎn)擊量:628

 甲醇畢赤酵母,它可以利用甲醇作為碳源進(jìn)行生長(zhǎng)和代謝。然而,在現(xiàn)有的工藝中,甲醇的毒性和發(fā)酵產(chǎn)熱問(wèn)題是制約畢赤酵母單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)的兩個(gè)主要挑戰(zhàn)。利用微生物發(fā)酵罐優(yōu)化畢赤酵母發(fā)酵技術(shù)使得畢赤酵母的碳通量被提高,細(xì)胞用于甲醛解毒的損失減少,進(jìn)一步提高了單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)水平。

 天津工業(yè)生物技術(shù)研究所通過(guò)適應(yīng)性進(jìn)化提高了畢赤酵母對(duì)甲醇和溫度的耐受性。經(jīng)過(guò)改造后的畢赤酵母能夠承受高濃度甲醇的作用,并在較高溫度下保持較好的生長(zhǎng)能力。除了適應(yīng)性進(jìn)化,進(jìn)一步的代謝工程也成為優(yōu)化畢赤酵母生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的重要手段。通過(guò)加強(qiáng)氮代謝并減弱細(xì)胞壁的合成,研究人員使畢赤酵母在滿足其生長(zhǎng)需求的同時(shí),更多地將碳源轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白的合成。

在實(shí)際的發(fā)酵工藝中,畢赤酵母單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)需要分批補(bǔ)料的方式。使用甘油等碳源培養(yǎng)一定量的基礎(chǔ)生物量,然后切換為甲醇作為碳源進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)酵。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng),畢赤酵母的干重可以達(dá)到63.37 g/L,甲醇的細(xì)胞得率可達(dá)到0.43 g DCW/g。

在蛋白含量方面,畢赤酵母單細(xì)胞蛋白可以達(dá)到40%以上,其中必需氨基酸和非必需氨基酸各占一半,為一種高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的蛋白質(zhì)來(lái)源。

盡管甲醇在工業(yè)上是一種成本相對(duì)較低的化工原料,但其使用量增加后必然會(huì)導(dǎo)致價(jià)格上升,并且與環(huán)保要求不符合。為此,研究人員開(kāi)始探索畢赤酵母能否直接利用二氧化碳作為碳源,以實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保的生產(chǎn)方式。

目前,對(duì)于畢赤酵母直接利用二氧化碳的研究已經(jīng)初步取得了成果,為未來(lái)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。一旦成功實(shí)現(xiàn),將能夠顯著降低生產(chǎn)成本,將微生物發(fā)酵工藝推向更加環(huán)保和可持續(xù)的方向。

微生物發(fā)酵罐在這個(gè)過(guò)程中扮演著重要的角色。作為培養(yǎng)微生物的容器,發(fā)酵罐提供了適宜的溫度、氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等條件,為微生物的生長(zhǎng)和代謝提供了理想的環(huán)境。同時(shí),發(fā)酵罐還具備強(qiáng)化氣液傳質(zhì)和混合等功能,幫助提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物質(zhì)量。

微生物發(fā)酵罐的作用不僅僅局限于畢赤酵母的生產(chǎn),也廣泛應(yīng)用于其他微生物發(fā)酵過(guò)程中。不同的微生物和產(chǎn)品要求不同的發(fā)酵條件,合理設(shè)計(jì)發(fā)酵罐和控制參數(shù),對(duì)于優(yōu)化發(fā)酵效果具有重要意義。

畢赤酵母的發(fā)展和研究為我們展示了微生物在生產(chǎn)中的巨大潛力。通過(guò)改良和優(yōu)化發(fā)酵工藝,我們可以實(shí)現(xiàn)更高效、更環(huán)保的生產(chǎn)方式,為可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

畢赤酵母作為一種優(yōu)良的單細(xì)胞蛋白來(lái)源,通過(guò)適應(yīng)性進(jìn)化和代謝工程的手段,其甲醇耐受性和溫度的耐受性得以提高,生產(chǎn)水平也得到了較大的提高。未來(lái),通過(guò)進(jìn)一步的研究和改造,畢赤酵母有望直接利用二氧化碳作為碳源,從而邁向更綠色和可持續(xù)的發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中,微生物發(fā)酵罐的重要作用不可忽視,它為微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成提供了理想的環(huán)境和條件。

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國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的發(fā)酵罐已被廣泛應(yīng)用于菌種篩選、菌種生產(chǎn)和種子制備等領(lǐng)域。我們的發(fā)酵罐可用于微生物培養(yǎng)、種子制備、浮細(xì)胞培養(yǎng)、貼壁細(xì)胞培養(yǎng)和微載體培養(yǎng)等用途,實(shí)現(xiàn)了廠商直接供應(yīng)和一罐多用的特點(diǎn),為用戶提供了更多選擇和靈活性。

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